Kimia Terapan Ilmu Lingkungan Tentang
Limbah merupakan sisa dari suatu proses produksi industri maupun domestik
yang berdampak negatif bagi kehidupan masyakat jika tidak dikelola dengan baik.
Jenis-jenis limbah berdasarkan bentuk yaitu limbah padat, limbah gas, dan limbah
cair. Limbah padat merupakan limbah yang berwujud padat atau sering disebut
sampah. Limbah gas merupakan limbah yang berwujud gas seperti gas CO 2. Limbah
cair merupakan limbah yang berwujud cairan berupa air beserta bahan-bahan
buangan lain yang tercampur (tersuspensi) maupun terlarut dalam air.1
Pembagian limbah berdasarkan jenisnya yaitu :2
1.
Limbah organik, yaitu limbah yang berasal dari makhluk hidup dan mudah
membusuk/diuraikan mikroorganisme. Contoh : sisa makanan, sisa sayuran,
bangkai binatang, dll.
2.
Limbah anorganik, yaitu limbah yang tidak berasal dari makhluk hidup dan
sulit membusuk/sulit diuraikan mikroorganisme. Contoh : plastik, logam, kaca,
dll.
3.
Limbah khusus (B3), yaitu sisa suatu kegiatan yang mengandung bahan
berbahaya dan beracun, yang karena sifat dan atau konsentrasinya, baik secara
langsung maupun tak langsung merusak lingkungan hidup, kesehatan, maupun
manusia. (PP RI No. 18/1999).
Jenis-jenis limbah berdasarkan bentuk:3
1.
Limbah padat merupakan limbah yang berwujud padat atau sering disebut
sampah.
2.
Limbah gas merupakan limbah yang berwujud gas seperti gas CO2.
3.
Limbah cair merupakan limbah yang berwujud cairan berupa air beserta bahanbahan buangan lain yang tercampur (tersuspensi) maupun terlarut dalam air.
1
2
9
3
http://www.anneahira.com/limbah-cair.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
http://789science.blogspot.com/2012/09/jenis-jenis-limbah.html, diunduh pada
Desember 2013.
Ibid
Berikut adalah klasifikasi limbah cair:4
1.
Limbah cair domestik (domestic waste water), yaitu limbah cair hasil buangan
dari perumahan (rumah tangga), perkantoran, bangunan perdagangan, dan sarana
sejenis. Contoh : air deterjen sisa cucian.
2.
Limbah cair industri (industrial waste water), yaitu limbah cair hasil buangan
industri. Contoh : air sisa cucian daging, buah dan sayur dari industri pengolahan
makanan, cairan sisa pewarna tekstil dari industri tekstil.
3.
Rembesan dan luapan (infiltration and inflow), yaitu limbah cair yang berasal
dari berbagai sumber yang memasuki saluran pembuangan limbah cair melalui
rembesan ke dalam tanah atau melalui luapan dari permukaan. Contoh : luapan
air buangan talang atap, pendingin ruangan, pertanian atau perkebunan.
d. Air hujan (storm water), yaitu limbah cair yang berasal dari aliran air hujan di
atas permukaan tanah.
Bahan kimia yang terdapat dalam air akan menentukan sifat air baik dalam
tingkat keracunan maupun bahaya yang ditimbulkan. Semakin besar konsentrasi
bahan pencemar dalam air semakin terbatas penggunaan air. Karakteristik kimia
terdiri dari kimia anorganik dan kimia organik. Secara umum sifat air ini dipengaruhi
oleh kedua macam kandungan bahan kimia tersebut.5
4 http://www.miung.com/2013/06/pengertian-limbah-pengelompokanlimbah.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
5 Ibid
Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)
1) Pengertian
Limbah bahan berbahaya dan beracun adalah kelompok limbah yang secara
langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan, membahayakan lingkungan,
kesehatan dan kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya. 6
a) Definisi limbah B3 menurut BAPEDAL (1995)
Limbah B3 adalah setiap bahan sisa (limbah) suatu kegiatan proses produksi yang
mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) karena sifat (toxicity, flammability,
reactivity, dan corrosivity. Konsentrasi atau jumlahnya tidak langsung dapat merusak,
mencemarkan lingkungan, atau membahayakan kesehatan manusia. 7
b) Definisi limbah B3 menurut Peraturan Pemerintah RI NO. 18 Tahun 1999
B3 adalah semua bahan/senyawa baik padat, cair ataupun gasyang mempunya
potensi merusak terhadap kesehatan manusia serta lingkungan akibat sifat-sifat yang
dimiliki senyawa tersebut.8
2) Sifat limbah B3
Dalam UU No. 18 Tahun 2008 tentang pengelolaan sampah, dikenal sampah
spesifik, yaitu sampah yang karena sifat, konsentrasi, dan atau volumenya
memerlukan pengelolaan khusus. Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)
mengandung satu atau lebih senyawa berikut ini :9
1.
2.
3.
4.
5.
Mudah meledak (explosive)
Pengoksidasi (oxidizing)
Beracun (moderately toxic)
Berbahaya (harmful)
Korosi
6. Bersifat mengiritasi (irritant)
6 http://www.miung.com/2013/06/pengertian-limbah-pengelompokanlimbah.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
7 Ibid
8 Ibid
9 Ibid
3) Macam - macam limbah B3
Berdasarkan sumbernya, limbah B3 dikelompokkan menjadi :10
a) Primary sludge
b) Chemicial sludge
c) Excess actived sludge
d) Digested sludge
Berdasarkan karakteristiknya tersebut, limbah B3 dapat dikelompokkan sebagai
berikut :
a) Limbah mudah meledak
b) Limbah mudah terbakar
c) Limbah reaktif
d) Limbah beracun
e) Limbah yang menyebabkan infeksi
f) Limbah yang bersifat korosif
4)
Senyawa B3
Contoh limbah B3 antara lain logam berat seperti Al, Cr, Cd, Cu, Fe, Pb, Mn,
Hg, dan Zn serta zat kimia seperti pestisida, sianida, sulfida, fenol, dan lain
sebagainya.11
10 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
11 Ibid
5)
Limbah B3 dalam rumah tangga
Contoh produk limbah rumah tangga berpotensi B3, yaitu sebagai berikut :12
a)
Dapur : pembersih lantai, kompor gas, pembersih kaca, plastik, racun tikus, dan
bubuk pembersih.
b) Tempat cucian : pembersih, detergen, pembersih lantai, bahan pencelup, dan
c)
pembuka sumbat saluran air kotor.
Kamar mandi : aerosol, disifektan, hair spray, pewarna rambut, pembersih toilet,
dan medicated shampoo.
d) Kamar tidur : kamper, obat anti nyamuk, baterai, cat kuku, dan pembersih.
e) Garasi dan gudang : oli dan aki mobil, minyak rem, catwax, pembesih
f)
karburator, cat dan tiner, lem, pembunuh tikus, semir sepatu, dan genteng asbes.
Ruang tamu : pembersih karpet, pembersih lantai, pembersih perabotan,
pembersih kaca, pengharum ruangan.
g) Taman : pupuk dan insektisida.
h) Ruang makan : bumbu dan obat.
Keasaman Air
Air buangan yang mempunyai pH tinggi atau rendah menjadikan air steril dan
sebagai akibatnya membunuh mikroorganisme air yang diperlukan. Demikian juga
makhluk lain, misalnya ikan tidak dapat hidup, Air yang mempunyai pH rendah
membuat air menjadi korosif terhadap bahan konstruksi seperti besi. 13
Alkalinitas
Tinggi rendahnya alkalinitas air ditentukan senyawa karbonat, bikarbonat,
garam hidroksida, kalium, magnesium dan natrium dalam air. Semakin tinggi
kesadahan suatu air semakin sulit air membuih. Penggunaan air untuk ketel selalu
diupayakan air yang mempunyai kesadahan rendah karena zat tersebut dalam
konsentrasi tinggi menimbulkan terjadinya kerak pada dinding dalam ketel maupun
12 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
13 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
pada pipa pendingin. Oleh sebab itu untuk menurunkan kesadahan air dilakukan
pelunakan air. 14
Besi dan Mangan
Besi dan mangan yang teroksida dalam air berwarna kecoklatan dan tidak
larut, menyebabkan penggunaan air menjadi terbatas. Air tidak dapat dipergunakan
untuk keperluan rumah tangga dan industri. Air yang mengandung padatan larut
mempunyai sifat mengantarkan listrik dan ini mempercepat terjadinya korosi.15
Chlorida
Chlorida banyak dijumpai dalam pabrik industri kaustik soda. Bahan ini
berasal dari proses elektrolisa, penjernihan garam dan lain-lain. Chlorida merupakan
zat terlarut dan tidak menyerap. Sebagai Chlor bebas berfungsi desinfektans, tapi
dalam bentuk ion yang bersenyawa dengan ion natrium menyebabkan air menjadi
asin dan merusak pipa-pipa instalasi.16
Phosphat
Kandungan phosphat yang tinggi menyebabkan suburnya algae dan
organisme lainnya. Phosphat kebanyakan berasal dari bahan pembersih yang
mengandung senyawa phosphat. Maka pada saat penggantian air ketel, buangan ketel
ini menjadi sumber phosphat. Pengukuran kandungan phosphat dalam air limbah
berfungsi untuk mencegah tingginya kadar phosphat sehingga tidak merangsang
pertumbuhan tumbuh-tumbuhan dalam air. Sebab pertumbuhan subur akan
menghalangi kelancaran arus air. Pada danau suburnya tumbuh-tumbuhan airakan
mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dan kesuburan tanaman lainnya.17
14 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
15 Ibid
16 Ibid
17 Ibid
Sulfur
Sulfat dalam jumlah besar akan menaikkan keasaman air. Ion sulfat dapat
terjadi secara proses alamiah. Sulfur dioxida dibutuhkan pada sintesa. Pada industri
kaustik soda ion sulfat terdapat sewaktu pemurnian garam. Ion sulfat oleh bakteri
direduksi menjadi sulfida pada kondisi anaerob dan selanjutnya sulfida diubah
menjadi hidrogen sulfida. Dalam suasana aerob hidrogen sulfida teroksidasi secara
bakteriologis menjadi sulfat. Dalam bentuk H2S bersifat racun dan berbau busuk.
Pada proses digester lumpur gas H2S yang bercampur dengan metan CH4 dan
CO2 akan bersifat korosif. H2S akan menghitamkan air dan lumpur yang bila terikat
dengan senyawa besi membentuk Fe2S.18
Nitrogen
Nitrogen dalam air limbah pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan
oleh bakteri berubah menjadi amonia. Nitrat dapat digunakan oleh algae dan tumbuhtumbuhan lain untuk membentuk protein tanaman dan oleh hewan untuk membentuk
protein hewan. Perusakan protein tanaman dan hewan oleh bakteri menghasilkan
amonia. Nitrit menunjukkan jumlah zat nitrogen yang teroksidasi. Nitrit merupakan
hasil reaksi dan menjadi amoniak ataudioksidasi menjadi nitrit. Kehadiran nitrogen
ini sering sekali dijumpai sebagai nitrogen nitrit.19
Logam Berat dan Beracun
Logam berat pada umumnya seperti cuprum (tembaga), perak, seng,
cadmium, air raksa, timah, chromium, besi dan nikel. Metal lain yang juga termasuk
metal berat adalah arsen, selenium, cobalt, mangan dan aluminium. Cadmium
ditemukan dalam buangan industri tekstil, elektro plating, pabrik kimia. Chromium
dijumpai dalam 2 bentuk yaitu chrom valensi enam dan chrom valensi tiga.
18 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
19 Ibid
Chrom valensi enam ditemukan pada buangan pabrik aluminium dan cat,
sedang chrom trivalen ditemukan pada pabrik tekstil, industri gelas dan keramik.20
Fenol
Istilah fenol dalam air limbah tidak hanya terbatas pada fenol (C6H5 – OH)
tapi bermacam-macam campuran organik yang terdiri dari satu atau lebih gugusan
hidroxil. Fenol yang dengan konsentrasi 0,005/liter dalam air minum menciptakan
rasa dan bau apabila bereaksi dengan chlor membentuk chlorophenol. Sumber fenol
terdapat pada industri pengolahan minyak, batubara, pabrik kimia, pabrik resin,
pabrik kertas, dan tekstil.21
Biochemical Oxigen Demand (BOD)
Dalam air buangan terdapat zat organik yang terdiri, dari unsur karbon,
hidrogen dan oksigen dengan unsur tambahan yang lain seperti nitrogen, belerang
dan lain-lain yang cenderung menyerap oksigen. Oksigen tersebut dipergunakan
untuk menguraikan senyawa organik. Pada akhirnya kadar oksigen dalam air
buangan menjadi keruh dan kemungkinan berbau. Pengukuran terhadap nilai
Biochemical Oxigen Demand (BOD) adalah kebutuhan oksigen yang terlarut dalam
air buangan yang dipergunakan untuk menguraikan senyawa organik dengan bantuan
mikroorganisme pada kondisi tertentu. Pada umumnya proses penguraian terjadi
secara baik yaitu pada temperatur 20°C dan waktu 5 hari. Oleh karena itu satuannya
biasanya dinyatakan dalam mg perliter atau kg.22
Chemical Oxigen Demand (COD)
Bentuk lain untuk mengukur kebutuhan oksigen ini adalah COD. Pengukuran
ini diperlukan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organik yang sukar
dihancurkan secara oksidasi. Oleh karena itu, dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator
yang kuat dalam suasana asam.
20 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbahindustri/karakteristik-kimia-limbah-cair/, diunduh pada 9 Desember 2013.
21 Ibid
22 Ibid
Nilai BOD selalu lebih kecil daripada nilai COD diukur pada senyawa
organik yang dapat diuraikan maupun senyawa organik yang tidak dapat berurai.23
Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak ditemukan mengapung di atas permukaan air meskipun
sebagian terdapat di bawah permukaan air. Lemak dan minyak merupakan senyawa
ester dari turunan alkohol yang tersusun dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen.
Lemak sukar diuraikan bakteri tapi dapat dihidrolisa oleh alkali sehingga
membentuk senyawa sabun yang mudah larut. Minyak pelumas yang berasal dari
minyak bumi dipakai dalam pabrik dan terbawa air cucian ketika dibersihkan.
Sebagai alat pencuci Bering Pula digunakan minyak pelarut. Adanya minyak dan
lemak di atas permukaan air merintangi proses biologi dalam air sehingga tidak
terjadi fotosintesa.24
Karbohidrat dan Protein
Karbohidrat dalam air buangan diperoleh dalam bentuk sellulosa, kanji,
tepung dextrim yang terdiri dari senyawa karbon, hidrogen dan oksigen, baik terlarut
maupun tidak larut.
Pada protein yang berasal dari bulu binatang seperti sutra dengan unsur
persenyawaan yang cukup kompleks mengandung unsur nitrogen. Baik protein
maupun karbohidrat mudah rusak oleh mikroorganisme dan bakteri.25
Zat Warna dan Surfaktan
Timbulnya dalam air buangan adalah karena adanya senyawa organik yang
larut dalam air. Zat aktif permukaan ini (surfaktan) sangat sukar berurai oleh aktivitas
mikroorganisme.
23 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbahindustri/karakteristik-kimia-limbah-cair/, diunduh pada 9 Desember 2013.
24 Ibid
25 Ibid
Demikian juga zat warna yang merupakan senyawa aromatik sukar berurai.
Di antara zat warna ini ada yang mengandung logam berat seperti chrom atau
tembaga.26
Bahaya Limbah Cair
Air limbah yang tidak dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak
buruk bagi makhluk hidup dan lingkungannya. Beberapa dampak buruk tersebut
antara lain sebagai berikut:27
1)
Gangguan kesehatan
a) Cholera adalah penyakit usus halus yang akut dan berat yang disebabkan oleh
bakteri Vibrio cholera.
b) Typhus abdominalis adalah penyakit yang menyerang usus halus yang
disebabkan bakteri salmonella typi.
c) Hepatitis A disebabkan oleh virus hepatitis A.
d) Dysentrie amoeba disebabkan oleh protozoa bernama Entamoeba hystolytica.
2)
Penurunan kualitas lingkungan
Bahan organik yang terdapat dalam air limbah jika dibuang langsung
kesungai dapt menyababkan kehidupan di dalam air yang membutuhkan oksigen
yang terlarut di dalam sungai tersebut.
Dengan demikian akan menyebabkan kehidupan didalam air yang
membutuhkan oksigen akan terganggu, dalam hal ini akan mengurangi
perkembangannya.
3)
Gangguan terhadap keindahan
Air limbah yang mengandung pigmen warna yang dapat menimbulkan
perubahan warna pada bahan air penerima. Walaupun pigmen tersebut tidak
menimbulkan gangguan terhadap kesehatan, tapi terjadi gangguan keindahan
terhadap badan air penerima tersebut.
26 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbahindustri/karakteristik-kimia-limbah-cair/, diunduh pada 9 Desember 2013.
27 http://ariexsdelpotro.blogspot.com/2011/05/dampak-limbah-cair-terhadapkesehatan.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
4)
Gangguan kerusakan benda
Ada kalanya air limbah mengandung zat-zat yang dapat dikonversi oleh
bakteri anaerobic menjadi gas yang agresif seperti H 2C. Gas ini dapat mempercepat
proses perkaratan pada benda yang terbuat dari besi dan bangunan air kotor lainnya.
Metode dan tahapan proses pengolahan limbah cair yang telah dikembangkan
sangat beragam. Limbah cair dengan kandungan polutan yang berbeda kemungkinan
akan membutuhkan proses pengolahan yang berbeda pula.
Proses- proses pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara keseluruhan,
berupa kombinasi beberapa proses atau hanya salah satu. Proses pengolahan tersebut
juga dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan atau faktor finansial.28
Proses Pengolahan/Penanggulangan
1.
Pengolahan Primer (Primary Treatment)
Tahap pengolahan primer limbah cair sebagian besar adalah berupa proses
pengolahan secara fisika.29
A.
Penyaringan (Screening)
Pertama, limbah yang mengalir melalui saluran pembuangan disaring
menggunakan jeruji saring. Metode ini disebut penyaringan. Metode penyaringan
merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan-bahan padat
berukuran besar dari air limbah.30
B.
Pengolahan Awal (Pretreatment)
28 http://ariexsdelpotro.blogspot.com/2011/05/dampak-limbah-cair-terhadapkesehatan.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
29 http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
30 Ibid
Kedua, limbah yang telah disaring kemudian disalurkan kesuatu tangki atau
bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat teruspensi lain yang
berukuran relatif besar.
Tangki ini dalam bahasa inggris disebut grit chamber dan cara kerjanya
adalah dengan memperlambat aliran limbah sehingga partikel – partikel pasir jatuh
ke dasar tangki sementara air limbah terus dialirkan untuk proses selanjutnya. 31
C.
Pengendapan
Setelah melalui tahap pengolahan awal, limbah cair akan dialirkan ke tangki
atau bak pengendapan. Metode pengendapan adalah metode pengolahan utama dan
yang paling banyak digunakan pada proses pengolahan primer limbah cair. Di tangki
pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel – partikel padat yang tersuspensi
dalam air limbah dapat mengendap ke dasar tangki.
Endapan partikel tersebut akan membentuk lumpur yang kemudian akan
dipisahkan dari air limbah ke saluran lain untuk diolah lebih lanjut. Selain metode
pengendapan, dikenal juga metode pengapungan (Floation).32
D.
Pengapungan (Floation)
Metode ini efektif digunakan untuk menyingkirkan polutan berupa minyak
atau lemak. Proses pengapungan dilakukan dengan menggunakan alat yang dapat
menghasilkan gelembung- gelembung udara berukuran kecil (± 30 – 120 mikron).
Gelembung udara tersebut akan membawa partikel –partikel minyak dan lemak ke
permukaan air limbah sehingga kemudian dapat disingkirkan.
Bila limbah cair hanya mengandung polutan yang telah dapat disingkirkan
melalui proses pengolahan primer, maka limbah cair yang telah mengalami proses
pengolahan primer tersebut dapat langsung dibuang kelingkungan (perairan).
31 http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
32 Ibid
Namun, bila limbah tersebut juga mengandung polutan yang lain yang sulit
dihilangkan melalui proses tersebut, misalnya agen penyebab penyakit atau senyawa
organik dan anorganik terlarut, maka limbah tersebut perlu disalurkan ke proses
pengolahan selanjutnya. 33
2.
Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)
Tahap pengolahan sekunder merupakan proses pengolahan secara biologis,
yaitu dengan melibatkan mikroorganisme yang dapat mengurai/ mendegradasi bahan
organik. Mikroorganisme yang digunakan umumnya adalah bakteri aerob.
Terdapat tiga metode pengolahan secara biologis yang umum digunakan yaitu
metode penyaringan dengan tetesan (trickling filter), metode lumpur aktif (activated
sludge), dan metode kolam perlakuan (treatment ponds / lagoons). 34
A.
Metode Trickling Filter
Pada metode ini, bakteri aerob yang digunakan untuk mendegradasi bahan
organik melekat dan tumbuh pada suatu lapisan media kasar, biasanya berupa
serpihan batu atau plastik, dengan dengan ketebalan
± 1 – 3 m. limbah cair
kemudian disemprotkan ke permukaan media dan dibiarkan merembes melewati
media tersebut. Selama proses perembesan, bahan organik yang terkandung dalam
limbah akan didegradasi oleh bakteri aerob.
Setelah merembes sampai ke dasar lapisan media, limbah akan menetes ke
suatu wadah penampung dan kemudian disalurkan ke tangki pengendapan.
Dalam tangki pengendapan, limbah kembali mengalami proses pengendapan
untuk memisahkan partikel padat tersuspensi dan mikroorganisme dari air limbah.
Endapan yang terbentuk akan mengalami proses pengolahan limbah lebih lanjut,
sedangkan air limbah akan dibuang ke lingkungan atau disalurkan ke proses
pengolahan selanjutnya jika masih diperlukan.35
33http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
34 Ibid
35 http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
B.
Metode Activated Sludge
Pada metode activated sludge atau lumpur aktif, limbah cair disalurkan ke
sebuah tangki dan didalamnya limbah dicampur dengan lumpur yang kaya akan
bakteri aerob. Proses degradasi berlangsung didalam tangki tersebut selama beberapa
jam, dibantu dengan pemberian gelembung udara aerasi (pemberian oksigen). Aerasi
dapat mempercepat kerja bakteri dalam mendegradasi limbah.
Selanjutnya, limbah disalurkan ke tangki pengendapan untuk mengalami
proses pengendapan, sementara lumpur yang mengandung bakteri disalurkan
kembali ke tangki aerasi. Seperti pada metode trickling filter, limbah yang telah
melalui proses ini dapat dibuang ke lingkungan atau diproses lebih lanjut jika masih
dperlukan.36
C.
Metode Treatment ponds/ Lagoons
Metode treatment ponds/lagoons atau kolam perlakuan merupakan metode
yang murah namun prosesnya berlangsung relatif lambat. Pada metode ini, limbah
cair ditempatkan dalam kolam-kolam terbuka. Algae yang tumbuh dipermukaan
kolam akan berfotosintesis menghasilkan oksigen. Oksigen tersebut kemudian
digunakan oleh bakteri aero untuk proses penguraian/degradasi bahan organik dalam
limbah. Pada metode ini, terkadang kolam juga diaerasi. Selama proses degradasi di
kolam, limbah juga akan mengalami proses pengendapan. Setelah limbah
terdegradasi dan terbentuk endapan didasar kolam, air limbah dapat disalurka untuk
dibuang ke lingkungan atau diolah lebih lanjut. 37
3.
Pengolahan Tersier (Tertiary Treatment)
Pengolahan tersier dilakukan jika setelah pengolahan primer dan sekunder
masih terdapat zat tertentu dalam limbah cair yang dapat berbahaya bagi lingkungan
atau masyarakat. Pengolahan tersier bersifat khusus, artinya pengolahan ini
disesuaikan dengan kandungan zat yang tersisa dalam limbah cair / air limbah.
36 Ibid
37 Ibid
Umunya zat yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya melalui proses pengolahan
primer maupun sekunder adalah zat-zat anorganik terlarut, seperti nitrat, fosfat, dan
garam- garaman.
Pengolahan tersier sering disebut juga pengolahan lanjutan (advanced
treatment). Pengolahan ini meliputi berbagai rangkaian proses kimia dan fisika.
Contoh metode pengolahan tersier yang dapat digunakan adalah metode saringan
pasir, saringan multimedia, precoal filter, microstaining, vacum filter, penyerapan
dengan karbon aktif, pengurangan besi dan mangan, dan osmosis bolak-balik.
Metode pengolahan tersier jarang diaplikasikan pada fasilitas pengolahan
limbah. Hal ini disebabkan biaya yang diperlukan untuk melakukan proses
pengolahan tersier cenderung tinggi sehingga tidak ekonomis.38
4.
Desinfeksi (Desinfection)
Desinfeksi atau pembunuhan kuman bertujuan untuk membunuh atau
mengurangi mikroorganisme patogen yang ada dalam limbah cair. Meknisme
desinfeksi dapat secara kimia, yaitu dengan menambahkan senyawa/zat tertentu, atau
dengan
perlakuan
fisik.
Dalam
menentukan
senyawa
untuk
membunuh
mikroorganisme, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu :39
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Daya racun zat
Waktu kontak yang diperlukan
Efektivitas zat
Kadar dosis yang digunakan
Tidak boleh bersifat toksik terhadap manusia dan hewan
Tahan terhadap air
Biayanya murah
Contoh mekanisme desinfeksi pada limbah cair adalah penambahan klorin
(Klorinasi), penyinaran dengan Ultraviolet (UV), atau dengan Ozon (Oз). Proses
desinfeksi pada limbah cair biasanya dilakukan setelah proses pengolahan limbah
selesai, yaitu setelah pengolahan primer, sekunder atau tersier, sebelum limbah
dibuang ke lingkungan.
38 http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
39 Ibid
5.
Pengolahan Lumpur (Slude Treatment)
Setiap tahap pengolahan limbah cair, baik primer, sekunder, maupun tersier,
akan menghasilkan endapan polutan berupa lumpur. Lumpur tersebut tidak dapat
dibuang secara langsung, melainkan pelu diolah lebih lanjut. Endapan lumpur hasil
pengolahan limbah biasanya akan diolah dengan cara diurai/dicerna secara aerob
(anaerob digestion), kemudian disalurkan ke beberapa alternatif, yaitu dibuang ke
laut atau ke lahan pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos, atau dibakar
(incinerated).40
Pengertian IPAL
IPAL adalah suatu perangkat peralatan teknik beserta perlengkapannya yang
memproses / mengolah cairan sisa proses produksi pabrik, sehingga cairan tersebut
layak dibuang ke lingkungan.41
Manfaat IPAL
IPAL itu sangat bermanfaat bagi manusia serta makhluk hidup lainnya, antara lain:42
a)
Mengolah Air Limbah domestik atau industri, agar air tersebut dapat di
b)
c)
gunakan kembali sesuai kebutuhan masing-masing.
Agar air limbah yang akan di alirkan kesungai tidak tercemar.
Agar Biota-biota yang ada di sungai tidak mati.
Tujuan IPAL
Tujuan IPAL yaitu untuk menyaring dan membersihkan air yang sudah
tercemar dari baik domestik maupun bahan kimia industri.43
Cara Kerja IPAL
40 http://rian-rifqhy.blogspot.com/2013/05/instalasi-pengolahan-air-limbahipal.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
41 Ibid
42 Ibid
43 http://rian-rifqhy.blogspot.com/2013/05/instalasi-pengolahan-air-limbahipal.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
Pada bagian yang satu ini, saya akan menjelaskan tentang proses air limbah
domestik ataupun dari industri, akan diolah menjadi air bersih. berikut
penjelasannya:44
1. Air Limbah tersebut di alirkan ke tempat instilasi.
2. Kemudian, ari limbah tersebur akan melalui 4 tahap proses.
3. Air limbah itu akan di tampung pada tampungan yang berisi pasir, yang
dimana fungsi pasir tersebut, utnuk mengendapakan air.
4. Air limbah tersebut akan mengalir ke tampungan yang berisi kerikil, fungsi
kerikil sama saja dengan fungsi pasir, yaitu untuk mengendapkan air tersebut.
5. Pada tahap pada satu ini, air limbah akan mengalir di tampungan yang berisi
banyak enceng gondok.Enceng gondok tersebut berfungsi sebagai penyerap
zat-zat kimia terutama amonia dan fosfat.
6. Setelah zat kimia air limbah tersebut diserap oleh enceng gondok, maka air
tersebut di saring.
7. Dan terakhir air limbah yang sudah bersih akan di tampung, ke tampungan
yang ke empat, dimana tampungan keempat tersebut diisi oleh ikan, yang
fungsinya sebagai indikator. Jika Ikan tersebut mati dalam jangka waktu tidak
lama, berarti air limbah tersebut belum benar-benar bersih.
44 Ibid
45 http://rian-rifqhy.blogspot.com/2013/05/instalasi-pengolahan-air-limbahipal.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
46 Ibid.
yang berdampak negatif bagi kehidupan masyakat jika tidak dikelola dengan baik.
Jenis-jenis limbah berdasarkan bentuk yaitu limbah padat, limbah gas, dan limbah
cair. Limbah padat merupakan limbah yang berwujud padat atau sering disebut
sampah. Limbah gas merupakan limbah yang berwujud gas seperti gas CO 2. Limbah
cair merupakan limbah yang berwujud cairan berupa air beserta bahan-bahan
buangan lain yang tercampur (tersuspensi) maupun terlarut dalam air.1
Pembagian limbah berdasarkan jenisnya yaitu :2
1.
Limbah organik, yaitu limbah yang berasal dari makhluk hidup dan mudah
membusuk/diuraikan mikroorganisme. Contoh : sisa makanan, sisa sayuran,
bangkai binatang, dll.
2.
Limbah anorganik, yaitu limbah yang tidak berasal dari makhluk hidup dan
sulit membusuk/sulit diuraikan mikroorganisme. Contoh : plastik, logam, kaca,
dll.
3.
Limbah khusus (B3), yaitu sisa suatu kegiatan yang mengandung bahan
berbahaya dan beracun, yang karena sifat dan atau konsentrasinya, baik secara
langsung maupun tak langsung merusak lingkungan hidup, kesehatan, maupun
manusia. (PP RI No. 18/1999).
Jenis-jenis limbah berdasarkan bentuk:3
1.
Limbah padat merupakan limbah yang berwujud padat atau sering disebut
sampah.
2.
Limbah gas merupakan limbah yang berwujud gas seperti gas CO2.
3.
Limbah cair merupakan limbah yang berwujud cairan berupa air beserta bahanbahan buangan lain yang tercampur (tersuspensi) maupun terlarut dalam air.
1
2
9
3
http://www.anneahira.com/limbah-cair.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
http://789science.blogspot.com/2012/09/jenis-jenis-limbah.html, diunduh pada
Desember 2013.
Ibid
Berikut adalah klasifikasi limbah cair:4
1.
Limbah cair domestik (domestic waste water), yaitu limbah cair hasil buangan
dari perumahan (rumah tangga), perkantoran, bangunan perdagangan, dan sarana
sejenis. Contoh : air deterjen sisa cucian.
2.
Limbah cair industri (industrial waste water), yaitu limbah cair hasil buangan
industri. Contoh : air sisa cucian daging, buah dan sayur dari industri pengolahan
makanan, cairan sisa pewarna tekstil dari industri tekstil.
3.
Rembesan dan luapan (infiltration and inflow), yaitu limbah cair yang berasal
dari berbagai sumber yang memasuki saluran pembuangan limbah cair melalui
rembesan ke dalam tanah atau melalui luapan dari permukaan. Contoh : luapan
air buangan talang atap, pendingin ruangan, pertanian atau perkebunan.
d. Air hujan (storm water), yaitu limbah cair yang berasal dari aliran air hujan di
atas permukaan tanah.
Bahan kimia yang terdapat dalam air akan menentukan sifat air baik dalam
tingkat keracunan maupun bahaya yang ditimbulkan. Semakin besar konsentrasi
bahan pencemar dalam air semakin terbatas penggunaan air. Karakteristik kimia
terdiri dari kimia anorganik dan kimia organik. Secara umum sifat air ini dipengaruhi
oleh kedua macam kandungan bahan kimia tersebut.5
4 http://www.miung.com/2013/06/pengertian-limbah-pengelompokanlimbah.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
5 Ibid
Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)
1) Pengertian
Limbah bahan berbahaya dan beracun adalah kelompok limbah yang secara
langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan, membahayakan lingkungan,
kesehatan dan kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya. 6
a) Definisi limbah B3 menurut BAPEDAL (1995)
Limbah B3 adalah setiap bahan sisa (limbah) suatu kegiatan proses produksi yang
mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) karena sifat (toxicity, flammability,
reactivity, dan corrosivity. Konsentrasi atau jumlahnya tidak langsung dapat merusak,
mencemarkan lingkungan, atau membahayakan kesehatan manusia. 7
b) Definisi limbah B3 menurut Peraturan Pemerintah RI NO. 18 Tahun 1999
B3 adalah semua bahan/senyawa baik padat, cair ataupun gasyang mempunya
potensi merusak terhadap kesehatan manusia serta lingkungan akibat sifat-sifat yang
dimiliki senyawa tersebut.8
2) Sifat limbah B3
Dalam UU No. 18 Tahun 2008 tentang pengelolaan sampah, dikenal sampah
spesifik, yaitu sampah yang karena sifat, konsentrasi, dan atau volumenya
memerlukan pengelolaan khusus. Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)
mengandung satu atau lebih senyawa berikut ini :9
1.
2.
3.
4.
5.
Mudah meledak (explosive)
Pengoksidasi (oxidizing)
Beracun (moderately toxic)
Berbahaya (harmful)
Korosi
6. Bersifat mengiritasi (irritant)
6 http://www.miung.com/2013/06/pengertian-limbah-pengelompokanlimbah.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
7 Ibid
8 Ibid
9 Ibid
3) Macam - macam limbah B3
Berdasarkan sumbernya, limbah B3 dikelompokkan menjadi :10
a) Primary sludge
b) Chemicial sludge
c) Excess actived sludge
d) Digested sludge
Berdasarkan karakteristiknya tersebut, limbah B3 dapat dikelompokkan sebagai
berikut :
a) Limbah mudah meledak
b) Limbah mudah terbakar
c) Limbah reaktif
d) Limbah beracun
e) Limbah yang menyebabkan infeksi
f) Limbah yang bersifat korosif
4)
Senyawa B3
Contoh limbah B3 antara lain logam berat seperti Al, Cr, Cd, Cu, Fe, Pb, Mn,
Hg, dan Zn serta zat kimia seperti pestisida, sianida, sulfida, fenol, dan lain
sebagainya.11
10 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
11 Ibid
5)
Limbah B3 dalam rumah tangga
Contoh produk limbah rumah tangga berpotensi B3, yaitu sebagai berikut :12
a)
Dapur : pembersih lantai, kompor gas, pembersih kaca, plastik, racun tikus, dan
bubuk pembersih.
b) Tempat cucian : pembersih, detergen, pembersih lantai, bahan pencelup, dan
c)
pembuka sumbat saluran air kotor.
Kamar mandi : aerosol, disifektan, hair spray, pewarna rambut, pembersih toilet,
dan medicated shampoo.
d) Kamar tidur : kamper, obat anti nyamuk, baterai, cat kuku, dan pembersih.
e) Garasi dan gudang : oli dan aki mobil, minyak rem, catwax, pembesih
f)
karburator, cat dan tiner, lem, pembunuh tikus, semir sepatu, dan genteng asbes.
Ruang tamu : pembersih karpet, pembersih lantai, pembersih perabotan,
pembersih kaca, pengharum ruangan.
g) Taman : pupuk dan insektisida.
h) Ruang makan : bumbu dan obat.
Keasaman Air
Air buangan yang mempunyai pH tinggi atau rendah menjadikan air steril dan
sebagai akibatnya membunuh mikroorganisme air yang diperlukan. Demikian juga
makhluk lain, misalnya ikan tidak dapat hidup, Air yang mempunyai pH rendah
membuat air menjadi korosif terhadap bahan konstruksi seperti besi. 13
Alkalinitas
Tinggi rendahnya alkalinitas air ditentukan senyawa karbonat, bikarbonat,
garam hidroksida, kalium, magnesium dan natrium dalam air. Semakin tinggi
kesadahan suatu air semakin sulit air membuih. Penggunaan air untuk ketel selalu
diupayakan air yang mempunyai kesadahan rendah karena zat tersebut dalam
konsentrasi tinggi menimbulkan terjadinya kerak pada dinding dalam ketel maupun
12 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
13 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
pada pipa pendingin. Oleh sebab itu untuk menurunkan kesadahan air dilakukan
pelunakan air. 14
Besi dan Mangan
Besi dan mangan yang teroksida dalam air berwarna kecoklatan dan tidak
larut, menyebabkan penggunaan air menjadi terbatas. Air tidak dapat dipergunakan
untuk keperluan rumah tangga dan industri. Air yang mengandung padatan larut
mempunyai sifat mengantarkan listrik dan ini mempercepat terjadinya korosi.15
Chlorida
Chlorida banyak dijumpai dalam pabrik industri kaustik soda. Bahan ini
berasal dari proses elektrolisa, penjernihan garam dan lain-lain. Chlorida merupakan
zat terlarut dan tidak menyerap. Sebagai Chlor bebas berfungsi desinfektans, tapi
dalam bentuk ion yang bersenyawa dengan ion natrium menyebabkan air menjadi
asin dan merusak pipa-pipa instalasi.16
Phosphat
Kandungan phosphat yang tinggi menyebabkan suburnya algae dan
organisme lainnya. Phosphat kebanyakan berasal dari bahan pembersih yang
mengandung senyawa phosphat. Maka pada saat penggantian air ketel, buangan ketel
ini menjadi sumber phosphat. Pengukuran kandungan phosphat dalam air limbah
berfungsi untuk mencegah tingginya kadar phosphat sehingga tidak merangsang
pertumbuhan tumbuh-tumbuhan dalam air. Sebab pertumbuhan subur akan
menghalangi kelancaran arus air. Pada danau suburnya tumbuh-tumbuhan airakan
mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dan kesuburan tanaman lainnya.17
14 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
15 Ibid
16 Ibid
17 Ibid
Sulfur
Sulfat dalam jumlah besar akan menaikkan keasaman air. Ion sulfat dapat
terjadi secara proses alamiah. Sulfur dioxida dibutuhkan pada sintesa. Pada industri
kaustik soda ion sulfat terdapat sewaktu pemurnian garam. Ion sulfat oleh bakteri
direduksi menjadi sulfida pada kondisi anaerob dan selanjutnya sulfida diubah
menjadi hidrogen sulfida. Dalam suasana aerob hidrogen sulfida teroksidasi secara
bakteriologis menjadi sulfat. Dalam bentuk H2S bersifat racun dan berbau busuk.
Pada proses digester lumpur gas H2S yang bercampur dengan metan CH4 dan
CO2 akan bersifat korosif. H2S akan menghitamkan air dan lumpur yang bila terikat
dengan senyawa besi membentuk Fe2S.18
Nitrogen
Nitrogen dalam air limbah pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan
oleh bakteri berubah menjadi amonia. Nitrat dapat digunakan oleh algae dan tumbuhtumbuhan lain untuk membentuk protein tanaman dan oleh hewan untuk membentuk
protein hewan. Perusakan protein tanaman dan hewan oleh bakteri menghasilkan
amonia. Nitrit menunjukkan jumlah zat nitrogen yang teroksidasi. Nitrit merupakan
hasil reaksi dan menjadi amoniak ataudioksidasi menjadi nitrit. Kehadiran nitrogen
ini sering sekali dijumpai sebagai nitrogen nitrit.19
Logam Berat dan Beracun
Logam berat pada umumnya seperti cuprum (tembaga), perak, seng,
cadmium, air raksa, timah, chromium, besi dan nikel. Metal lain yang juga termasuk
metal berat adalah arsen, selenium, cobalt, mangan dan aluminium. Cadmium
ditemukan dalam buangan industri tekstil, elektro plating, pabrik kimia. Chromium
dijumpai dalam 2 bentuk yaitu chrom valensi enam dan chrom valensi tiga.
18 http://blogspot--id.blogspot.com/2013/10/pengertian-karateristik-dan-jenisjenis.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
19 Ibid
Chrom valensi enam ditemukan pada buangan pabrik aluminium dan cat,
sedang chrom trivalen ditemukan pada pabrik tekstil, industri gelas dan keramik.20
Fenol
Istilah fenol dalam air limbah tidak hanya terbatas pada fenol (C6H5 – OH)
tapi bermacam-macam campuran organik yang terdiri dari satu atau lebih gugusan
hidroxil. Fenol yang dengan konsentrasi 0,005/liter dalam air minum menciptakan
rasa dan bau apabila bereaksi dengan chlor membentuk chlorophenol. Sumber fenol
terdapat pada industri pengolahan minyak, batubara, pabrik kimia, pabrik resin,
pabrik kertas, dan tekstil.21
Biochemical Oxigen Demand (BOD)
Dalam air buangan terdapat zat organik yang terdiri, dari unsur karbon,
hidrogen dan oksigen dengan unsur tambahan yang lain seperti nitrogen, belerang
dan lain-lain yang cenderung menyerap oksigen. Oksigen tersebut dipergunakan
untuk menguraikan senyawa organik. Pada akhirnya kadar oksigen dalam air
buangan menjadi keruh dan kemungkinan berbau. Pengukuran terhadap nilai
Biochemical Oxigen Demand (BOD) adalah kebutuhan oksigen yang terlarut dalam
air buangan yang dipergunakan untuk menguraikan senyawa organik dengan bantuan
mikroorganisme pada kondisi tertentu. Pada umumnya proses penguraian terjadi
secara baik yaitu pada temperatur 20°C dan waktu 5 hari. Oleh karena itu satuannya
biasanya dinyatakan dalam mg perliter atau kg.22
Chemical Oxigen Demand (COD)
Bentuk lain untuk mengukur kebutuhan oksigen ini adalah COD. Pengukuran
ini diperlukan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organik yang sukar
dihancurkan secara oksidasi. Oleh karena itu, dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator
yang kuat dalam suasana asam.
20 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbahindustri/karakteristik-kimia-limbah-cair/, diunduh pada 9 Desember 2013.
21 Ibid
22 Ibid
Nilai BOD selalu lebih kecil daripada nilai COD diukur pada senyawa
organik yang dapat diuraikan maupun senyawa organik yang tidak dapat berurai.23
Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak ditemukan mengapung di atas permukaan air meskipun
sebagian terdapat di bawah permukaan air. Lemak dan minyak merupakan senyawa
ester dari turunan alkohol yang tersusun dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen.
Lemak sukar diuraikan bakteri tapi dapat dihidrolisa oleh alkali sehingga
membentuk senyawa sabun yang mudah larut. Minyak pelumas yang berasal dari
minyak bumi dipakai dalam pabrik dan terbawa air cucian ketika dibersihkan.
Sebagai alat pencuci Bering Pula digunakan minyak pelarut. Adanya minyak dan
lemak di atas permukaan air merintangi proses biologi dalam air sehingga tidak
terjadi fotosintesa.24
Karbohidrat dan Protein
Karbohidrat dalam air buangan diperoleh dalam bentuk sellulosa, kanji,
tepung dextrim yang terdiri dari senyawa karbon, hidrogen dan oksigen, baik terlarut
maupun tidak larut.
Pada protein yang berasal dari bulu binatang seperti sutra dengan unsur
persenyawaan yang cukup kompleks mengandung unsur nitrogen. Baik protein
maupun karbohidrat mudah rusak oleh mikroorganisme dan bakteri.25
Zat Warna dan Surfaktan
Timbulnya dalam air buangan adalah karena adanya senyawa organik yang
larut dalam air. Zat aktif permukaan ini (surfaktan) sangat sukar berurai oleh aktivitas
mikroorganisme.
23 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbahindustri/karakteristik-kimia-limbah-cair/, diunduh pada 9 Desember 2013.
24 Ibid
25 Ibid
Demikian juga zat warna yang merupakan senyawa aromatik sukar berurai.
Di antara zat warna ini ada yang mengandung logam berat seperti chrom atau
tembaga.26
Bahaya Limbah Cair
Air limbah yang tidak dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak
buruk bagi makhluk hidup dan lingkungannya. Beberapa dampak buruk tersebut
antara lain sebagai berikut:27
1)
Gangguan kesehatan
a) Cholera adalah penyakit usus halus yang akut dan berat yang disebabkan oleh
bakteri Vibrio cholera.
b) Typhus abdominalis adalah penyakit yang menyerang usus halus yang
disebabkan bakteri salmonella typi.
c) Hepatitis A disebabkan oleh virus hepatitis A.
d) Dysentrie amoeba disebabkan oleh protozoa bernama Entamoeba hystolytica.
2)
Penurunan kualitas lingkungan
Bahan organik yang terdapat dalam air limbah jika dibuang langsung
kesungai dapt menyababkan kehidupan di dalam air yang membutuhkan oksigen
yang terlarut di dalam sungai tersebut.
Dengan demikian akan menyebabkan kehidupan didalam air yang
membutuhkan oksigen akan terganggu, dalam hal ini akan mengurangi
perkembangannya.
3)
Gangguan terhadap keindahan
Air limbah yang mengandung pigmen warna yang dapat menimbulkan
perubahan warna pada bahan air penerima. Walaupun pigmen tersebut tidak
menimbulkan gangguan terhadap kesehatan, tapi terjadi gangguan keindahan
terhadap badan air penerima tersebut.
26 http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/limbahindustri/karakteristik-kimia-limbah-cair/, diunduh pada 9 Desember 2013.
27 http://ariexsdelpotro.blogspot.com/2011/05/dampak-limbah-cair-terhadapkesehatan.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
4)
Gangguan kerusakan benda
Ada kalanya air limbah mengandung zat-zat yang dapat dikonversi oleh
bakteri anaerobic menjadi gas yang agresif seperti H 2C. Gas ini dapat mempercepat
proses perkaratan pada benda yang terbuat dari besi dan bangunan air kotor lainnya.
Metode dan tahapan proses pengolahan limbah cair yang telah dikembangkan
sangat beragam. Limbah cair dengan kandungan polutan yang berbeda kemungkinan
akan membutuhkan proses pengolahan yang berbeda pula.
Proses- proses pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara keseluruhan,
berupa kombinasi beberapa proses atau hanya salah satu. Proses pengolahan tersebut
juga dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan atau faktor finansial.28
Proses Pengolahan/Penanggulangan
1.
Pengolahan Primer (Primary Treatment)
Tahap pengolahan primer limbah cair sebagian besar adalah berupa proses
pengolahan secara fisika.29
A.
Penyaringan (Screening)
Pertama, limbah yang mengalir melalui saluran pembuangan disaring
menggunakan jeruji saring. Metode ini disebut penyaringan. Metode penyaringan
merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan-bahan padat
berukuran besar dari air limbah.30
B.
Pengolahan Awal (Pretreatment)
28 http://ariexsdelpotro.blogspot.com/2011/05/dampak-limbah-cair-terhadapkesehatan.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
29 http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
30 Ibid
Kedua, limbah yang telah disaring kemudian disalurkan kesuatu tangki atau
bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat teruspensi lain yang
berukuran relatif besar.
Tangki ini dalam bahasa inggris disebut grit chamber dan cara kerjanya
adalah dengan memperlambat aliran limbah sehingga partikel – partikel pasir jatuh
ke dasar tangki sementara air limbah terus dialirkan untuk proses selanjutnya. 31
C.
Pengendapan
Setelah melalui tahap pengolahan awal, limbah cair akan dialirkan ke tangki
atau bak pengendapan. Metode pengendapan adalah metode pengolahan utama dan
yang paling banyak digunakan pada proses pengolahan primer limbah cair. Di tangki
pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel – partikel padat yang tersuspensi
dalam air limbah dapat mengendap ke dasar tangki.
Endapan partikel tersebut akan membentuk lumpur yang kemudian akan
dipisahkan dari air limbah ke saluran lain untuk diolah lebih lanjut. Selain metode
pengendapan, dikenal juga metode pengapungan (Floation).32
D.
Pengapungan (Floation)
Metode ini efektif digunakan untuk menyingkirkan polutan berupa minyak
atau lemak. Proses pengapungan dilakukan dengan menggunakan alat yang dapat
menghasilkan gelembung- gelembung udara berukuran kecil (± 30 – 120 mikron).
Gelembung udara tersebut akan membawa partikel –partikel minyak dan lemak ke
permukaan air limbah sehingga kemudian dapat disingkirkan.
Bila limbah cair hanya mengandung polutan yang telah dapat disingkirkan
melalui proses pengolahan primer, maka limbah cair yang telah mengalami proses
pengolahan primer tersebut dapat langsung dibuang kelingkungan (perairan).
31 http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
32 Ibid
Namun, bila limbah tersebut juga mengandung polutan yang lain yang sulit
dihilangkan melalui proses tersebut, misalnya agen penyebab penyakit atau senyawa
organik dan anorganik terlarut, maka limbah tersebut perlu disalurkan ke proses
pengolahan selanjutnya. 33
2.
Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)
Tahap pengolahan sekunder merupakan proses pengolahan secara biologis,
yaitu dengan melibatkan mikroorganisme yang dapat mengurai/ mendegradasi bahan
organik. Mikroorganisme yang digunakan umumnya adalah bakteri aerob.
Terdapat tiga metode pengolahan secara biologis yang umum digunakan yaitu
metode penyaringan dengan tetesan (trickling filter), metode lumpur aktif (activated
sludge), dan metode kolam perlakuan (treatment ponds / lagoons). 34
A.
Metode Trickling Filter
Pada metode ini, bakteri aerob yang digunakan untuk mendegradasi bahan
organik melekat dan tumbuh pada suatu lapisan media kasar, biasanya berupa
serpihan batu atau plastik, dengan dengan ketebalan
± 1 – 3 m. limbah cair
kemudian disemprotkan ke permukaan media dan dibiarkan merembes melewati
media tersebut. Selama proses perembesan, bahan organik yang terkandung dalam
limbah akan didegradasi oleh bakteri aerob.
Setelah merembes sampai ke dasar lapisan media, limbah akan menetes ke
suatu wadah penampung dan kemudian disalurkan ke tangki pengendapan.
Dalam tangki pengendapan, limbah kembali mengalami proses pengendapan
untuk memisahkan partikel padat tersuspensi dan mikroorganisme dari air limbah.
Endapan yang terbentuk akan mengalami proses pengolahan limbah lebih lanjut,
sedangkan air limbah akan dibuang ke lingkungan atau disalurkan ke proses
pengolahan selanjutnya jika masih diperlukan.35
33http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
34 Ibid
35 http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
B.
Metode Activated Sludge
Pada metode activated sludge atau lumpur aktif, limbah cair disalurkan ke
sebuah tangki dan didalamnya limbah dicampur dengan lumpur yang kaya akan
bakteri aerob. Proses degradasi berlangsung didalam tangki tersebut selama beberapa
jam, dibantu dengan pemberian gelembung udara aerasi (pemberian oksigen). Aerasi
dapat mempercepat kerja bakteri dalam mendegradasi limbah.
Selanjutnya, limbah disalurkan ke tangki pengendapan untuk mengalami
proses pengendapan, sementara lumpur yang mengandung bakteri disalurkan
kembali ke tangki aerasi. Seperti pada metode trickling filter, limbah yang telah
melalui proses ini dapat dibuang ke lingkungan atau diproses lebih lanjut jika masih
dperlukan.36
C.
Metode Treatment ponds/ Lagoons
Metode treatment ponds/lagoons atau kolam perlakuan merupakan metode
yang murah namun prosesnya berlangsung relatif lambat. Pada metode ini, limbah
cair ditempatkan dalam kolam-kolam terbuka. Algae yang tumbuh dipermukaan
kolam akan berfotosintesis menghasilkan oksigen. Oksigen tersebut kemudian
digunakan oleh bakteri aero untuk proses penguraian/degradasi bahan organik dalam
limbah. Pada metode ini, terkadang kolam juga diaerasi. Selama proses degradasi di
kolam, limbah juga akan mengalami proses pengendapan. Setelah limbah
terdegradasi dan terbentuk endapan didasar kolam, air limbah dapat disalurka untuk
dibuang ke lingkungan atau diolah lebih lanjut. 37
3.
Pengolahan Tersier (Tertiary Treatment)
Pengolahan tersier dilakukan jika setelah pengolahan primer dan sekunder
masih terdapat zat tertentu dalam limbah cair yang dapat berbahaya bagi lingkungan
atau masyarakat. Pengolahan tersier bersifat khusus, artinya pengolahan ini
disesuaikan dengan kandungan zat yang tersisa dalam limbah cair / air limbah.
36 Ibid
37 Ibid
Umunya zat yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya melalui proses pengolahan
primer maupun sekunder adalah zat-zat anorganik terlarut, seperti nitrat, fosfat, dan
garam- garaman.
Pengolahan tersier sering disebut juga pengolahan lanjutan (advanced
treatment). Pengolahan ini meliputi berbagai rangkaian proses kimia dan fisika.
Contoh metode pengolahan tersier yang dapat digunakan adalah metode saringan
pasir, saringan multimedia, precoal filter, microstaining, vacum filter, penyerapan
dengan karbon aktif, pengurangan besi dan mangan, dan osmosis bolak-balik.
Metode pengolahan tersier jarang diaplikasikan pada fasilitas pengolahan
limbah. Hal ini disebabkan biaya yang diperlukan untuk melakukan proses
pengolahan tersier cenderung tinggi sehingga tidak ekonomis.38
4.
Desinfeksi (Desinfection)
Desinfeksi atau pembunuhan kuman bertujuan untuk membunuh atau
mengurangi mikroorganisme patogen yang ada dalam limbah cair. Meknisme
desinfeksi dapat secara kimia, yaitu dengan menambahkan senyawa/zat tertentu, atau
dengan
perlakuan
fisik.
Dalam
menentukan
senyawa
untuk
membunuh
mikroorganisme, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu :39
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Daya racun zat
Waktu kontak yang diperlukan
Efektivitas zat
Kadar dosis yang digunakan
Tidak boleh bersifat toksik terhadap manusia dan hewan
Tahan terhadap air
Biayanya murah
Contoh mekanisme desinfeksi pada limbah cair adalah penambahan klorin
(Klorinasi), penyinaran dengan Ultraviolet (UV), atau dengan Ozon (Oз). Proses
desinfeksi pada limbah cair biasanya dilakukan setelah proses pengolahan limbah
selesai, yaitu setelah pengolahan primer, sekunder atau tersier, sebelum limbah
dibuang ke lingkungan.
38 http://dwioktavia.wordpress.com/2011/04/14/%E2%80%9Cinstalasipengolahan-air-limbah-ipal%E2%80%9D/, diunduh pada 9 Desember 2013.
39 Ibid
5.
Pengolahan Lumpur (Slude Treatment)
Setiap tahap pengolahan limbah cair, baik primer, sekunder, maupun tersier,
akan menghasilkan endapan polutan berupa lumpur. Lumpur tersebut tidak dapat
dibuang secara langsung, melainkan pelu diolah lebih lanjut. Endapan lumpur hasil
pengolahan limbah biasanya akan diolah dengan cara diurai/dicerna secara aerob
(anaerob digestion), kemudian disalurkan ke beberapa alternatif, yaitu dibuang ke
laut atau ke lahan pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos, atau dibakar
(incinerated).40
Pengertian IPAL
IPAL adalah suatu perangkat peralatan teknik beserta perlengkapannya yang
memproses / mengolah cairan sisa proses produksi pabrik, sehingga cairan tersebut
layak dibuang ke lingkungan.41
Manfaat IPAL
IPAL itu sangat bermanfaat bagi manusia serta makhluk hidup lainnya, antara lain:42
a)
Mengolah Air Limbah domestik atau industri, agar air tersebut dapat di
b)
c)
gunakan kembali sesuai kebutuhan masing-masing.
Agar air limbah yang akan di alirkan kesungai tidak tercemar.
Agar Biota-biota yang ada di sungai tidak mati.
Tujuan IPAL
Tujuan IPAL yaitu untuk menyaring dan membersihkan air yang sudah
tercemar dari baik domestik maupun bahan kimia industri.43
Cara Kerja IPAL
40 http://rian-rifqhy.blogspot.com/2013/05/instalasi-pengolahan-air-limbahipal.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
41 Ibid
42 Ibid
43 http://rian-rifqhy.blogspot.com/2013/05/instalasi-pengolahan-air-limbahipal.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
Pada bagian yang satu ini, saya akan menjelaskan tentang proses air limbah
domestik ataupun dari industri, akan diolah menjadi air bersih. berikut
penjelasannya:44
1. Air Limbah tersebut di alirkan ke tempat instilasi.
2. Kemudian, ari limbah tersebur akan melalui 4 tahap proses.
3. Air limbah itu akan di tampung pada tampungan yang berisi pasir, yang
dimana fungsi pasir tersebut, utnuk mengendapakan air.
4. Air limbah tersebut akan mengalir ke tampungan yang berisi kerikil, fungsi
kerikil sama saja dengan fungsi pasir, yaitu untuk mengendapkan air tersebut.
5. Pada tahap pada satu ini, air limbah akan mengalir di tampungan yang berisi
banyak enceng gondok.Enceng gondok tersebut berfungsi sebagai penyerap
zat-zat kimia terutama amonia dan fosfat.
6. Setelah zat kimia air limbah tersebut diserap oleh enceng gondok, maka air
tersebut di saring.
7. Dan terakhir air limbah yang sudah bersih akan di tampung, ke tampungan
yang ke empat, dimana tampungan keempat tersebut diisi oleh ikan, yang
fungsinya sebagai indikator. Jika Ikan tersebut mati dalam jangka waktu tidak
lama, berarti air limbah tersebut belum benar-benar bersih.
44 Ibid
45 http://rian-rifqhy.blogspot.com/2013/05/instalasi-pengolahan-air-limbahipal.html, diunduh pada 9 Desember 2013.
46 Ibid.